La contribution du soleil

Un article récent vient (enfin) de répondre à une question souvent posée :

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Est-il possible d'expliquer les variations de la température moyenne du globe, depuis des époques anciennes et notamment lors des minima de Maunder et de Dalton, jusqu'à nos jours, et ceci avec un seul modèle basé sur le soleil ?

"Analyse empirique de la contribution du soleil aux variations de température moyenne de l'air à la surface du globe."

Tel est le titre d'un article récent de Nicola Scafetta, (photo ci-contre) chercheur au Département de Physique de l'Université de Duke (Durham, NC 27708, USA) qui vient de paraître dans le JASTP (Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics) (71, (décembre 2009) 1916-1923). Nicola Scafetta a déjà été mentionné plusieurs fois dans ce site (voir par exemple ici)
Je rappelle qu'une analyse empirique est fondamentalement basée sur des résultats d'observations expérimentales.
Dans le cas présent, l'analyse empirique proposée par Nicola Scafetta consiste simplement à comparer les résultats de la mesure de la température globale aux variations observées de l'irradiance solaire totale, sans préjuger des mécanismes mis en jeu . Du point de vue conceptuel, une analyse empirique est à l'opposé des modélisations numériques. L'empirisme considère que la connaissance se fonde sur l'accumulation d'observations et de faits mesurables dont on peut extraire des lois générales par un raisonnement inductif. A l'inverse, les modélisations, telles que celles du GIEC, sont déductives. Ces dernières présupposent la compréhension complète des mécanismes sous-jacents. Ce que, s'agissant du climat, beaucoup considèrent comme excessivement optimiste …
Cette analyse empirique porte sur 400 ans : de 1600 à 2000 environ. C'est à dire qu'elle inclut le minimum de Maunder (quasi absence d'éruptions solaires pendant 70 ans, de 1645 à 1715 ainsi que le minimum de Dalton (affaiblissement marqué des cycles solaires) qui se produisit autour de 1820. Ces deux séquences ont été, toutes deux, marquées par des périodes de refroidissement abondamment documentées dans la littérature historique..

Voici le résumé de l'article de Scafetta, traduit en français :

"La contribution du soleil à la température de l'air au voisinage de la surface du globe est analysée en utilisant un modèle empirique à deux échelles, caractérisé par deux temps de réponses, lent et rapide, au forçage solaire : Tau1 = 0,4 ± 0,1 années et Tau2 = 8 ± 2 années à Tau2 = 12 ± 3 années. Depuis 1980, la contribution solaire au changement climatique est incertaine du fait de graves incertitudes dans les mesures composites satellitaires de l'irradiance solaire totale (NDT : TSI). Le soleil peut avoir provoqué un léger refroidissement si les composites PMOD TSI sont utilisés, ou un réchauffement significatif (jusqu'à 65% du réchauffement observé) si les données ACRIM ou celles d'autres composites TSI sont utilisées. Ce modèle est uniquement calibré sur la signature du cycle solaire de 11 ans par rapport à la température du globe mesurée depuis 1980. Ce modèle reconstruit les variations marquantes de la température pendant la durée des 400 années des changements de température induits par le soleil, ainsi qu'on les retrouve dans les récents enregistrements paléoclimatiques de température."

Note : Le résumé original utilise naturellement, les lettres grecques tau que j'ai retranscrites pour éviter les problèmes de lecture rencontrés sur divers navigateurs.

Nicola Scafetta s'est d'abord préoccupé de résoudre la question délicate qui concerne les bases de données de l'irradiance solaire. Comme le savent ceux qui ont suivi la polémique Lockwood-Fröhlich versus Svensmark que j'ai évoquée ci-dessus et qui a eu lieu en Juin-Octobre 2007, l'utilisation des bases de données PMOD (d'ailleurs gérées et "corrigées" par Lockwood et Fröhlich, eux-mêmes) indiquait une diminution de l'irradiance solaire depuis 1980 jusqu'à 2000, incompatible avec la hausse des températures globales observées pendant la même époque. Par ailleurs, d'autres bases de données de l'irradiance solaire (telles que ACRIM et quelques autres moins complètes), indiquaient, au contraire, une hausse marquée de l'irradiance de 1980 à 2000 compatible avec les mesures de température.

Dans cet article, Scafetta reprend brièvement l'analyse des différentes bases de données de l'irradiance solaire (PMOD TSI, ACRIM et autres) qu'il avait présentée devant l'Environnmental Protection Agency (l'EPA qui allait déclarer que le CO2 était un gaz "polluant") US en février 2009. Vous trouverez ici l'enregistrement vidéo de cette présentation dont les diapositives, nettement plus lisibles, sont disponibles ici. Sa démonstration est sans appel : le traitement appliqué par Lockwood et Fröhlich aux données PMOD est inapproprié. Ce traitement est d'ailleurs désavoué par les responsables de la mission PMOD, dont on peut voir les attestations écrites, dans la présentation de Scafetta. Par contre, Scafetta démontre que les données ACRIM sont compatibles avec les autres données obtenues par divers autres composites mesurant la TSI. Je rappelle que la démarche du GIEC qui écarte d'emblée, l'effet de l'influence solaire sur le climat depuis 1950, parce que jugée insignifiante, est basée sur les données PMOD TSI, remises en cause par Scafetta.
Cependant, et sans doute pour éviter de retomber dans les arcanes de la polémique ACRIM-PMOD, Scafetta a décidé d'utiliser, pour ce travail, et pour la période post- 1980, les données issues directement de l'observation des cycles solaires. On sait depuis longtemps que les faibles fluctuations de l'irradiance solaire (de l'ordre de 0,1%) résultent directement des éruptions solaires. Contrairement à une opinion assez répandue, les maxima d'irradiance solaires sont obtenus lors des maxima éruptifs du soleil et non l'inverse; bien que les éruptions apparaissent souvent comme des taches noires sur l'astre solaire.

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Voici, ci-contre, un graphe classique montrant la succession des cycles solaires, dont la périodicité est d'environ onze ans, depuis 1620 jusqu'en 2008.Je rappelle que les observations directes des taches solaires ont commencé dès le début du XVIIème siècle. La période correspondant au minimum de Maunder a fait l'objet d'une observation attentive de la part de ses contemporains.

 

 

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Ci-contre, trois enregistrements de la TSI (Irradiance Solaire Totale) selon des sources différentes, complétés par les reconstructions de TSI compilées par l'équipe de Solanki en 2007 (Krivova et al, Astron. Astrophys. 467, 335-346). Les composites B et C ont été abaissés de 5 et 10 w/m2 pour être visibles.

 

 

 

 

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Comme cela a été expliqué dans des articles précédents, (Scafetta (2008), Schwartz (2008)), le climat apparaît géré par deux constantes de temps (nommées Tau1 et Tau2 dans le résumé), l'une de courte durée : Tau1 = 0,4 ± 0,1 années (près de 5 mois) et l'autre décennale, allant de Tau2 = 8 ± 2 années à Tau2 = 12 ± 3 années.

La courbe ci-contre indique la contribution à la température du forçage solaire des deux effets du soleil. L'un de courte constante de temps ESS1 (Pour Tau1) et l'autre, ESS2, de longue constante de temps Tau2 . Comme on peut l'observer sur ce graphe tiré de l'article de Scafetta (à part les rappels des minima de Maunder et de Dalton que j'ai ajoutés sur ce dessin), la contribution de ESS1 est beaucoup plus faible que la contribution "décennale" ESS2.
Les contributions ESS1A et ESS2 sont tracées en gris, tandis que la somme des deux contributions est tracée en trait noir.

 

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Il s'agit maintenant de comparer la courbe en noir du graphe précédent aux mesures effectives de températures. Ceci est effectué sur le graphe ci-contre.

En ordonnée, les anomalies de températures :

Mesures récentes (en traits gris épais) qui prolongent les reconstructions paléoclimatiques de Moberg et al (2005, Nature, 433, 613-617), en traits fins gris.
Les deux courbes ESS (curve #1 et #2) correspondent à des données et à des constantes de temps différentes.
Il apparaît sur ce graphe que la courbe d'irradiance solaire affectée de la constante de temps de 12 ans (courbe en trait noir épais) est très proche des observations et meilleure que celle dont la constante de temps est de 8 ans (courbe en trait noir fin).

La conclusion de Nicola Scafetta nous dit tout :

"A propos des résultats représentés dans la Fig. 6 (NDT : La dernière figure, ci-dessus à droite), La courbe ESS a été calculée en calibrant le modèle bi-échelle proposé en utilisant les informations déduites 1) des relevés instrumentaux des températures et des enregistrements du soleil depuis 1980 sur la signature du cycle solaire de 11 ans sur le climat 2) des résultats obtenus par Scafetta (2008) et Schwartz ( 2008) sur les temps de réponses courts et longs déduits de modèles (NDT : empiriques) autorégressifs.
Les données de température résultant des reconstructions paléoclimatiques n'ont pas été utilisées pour la calibration comme cela avait été le cas dans l'article de Scafetta et West (2007). Ainsi, les résultats indiqués dans la Fig. 6 au sujet de l'ère préindustrielle ont aussi un sens prédictif. Ceci implique que le climat, avant l'ère préindustrielle, présentait une grande variabilité, ce qui est incompatible avec un graphique de température du type "crosse de hockey"."

Il faut reconnaître que la superposition des courbes de l'irradiance solaire avec celle des variations de température, sur 4 siècles, proposée par Scafetta est impressionnante.
S'agissant d'une analyse empirique, aucune analyse des processus sous-jacents n'est avancée et l'argument du GIEC au sujet de la faiblesse des variations relatives de la TSI ne peut-être ignoré. Comme vous le savez si vous avez lu cette page, c'est pour résoudre ce problème que plusieurs groupes de chercheurs (comme Svensmark et al ) ont cherché et proposé des mécanismes amplificateurs au rôle du soleil dont on voit un nombre croissant de signatures dans les variations du climat de notre planète et ceci dans les configurations et les situations les plus variées.
Je vous rappelle que l'existence d'un indispensable mécanisme amplificateur a été mis en évidence, entre autres, par Nir Shaviv, à partir d'une analyse calorimétrique. Lequel soutient le modèle de Svensmark.

Ces résultats de Nicola Scafetta, comme de beaucoup d'autres, devraient interpeller les affidés du GIEC. N'y comptez pas !

Ne comptez pas non plus trouver une analyse de cet article remarquable dans un ou plusieurs de nos grands journaux sous la plume des journalistes dits scientifiques. Non plus que de le voir évoquer dans les médias ni dans certains sites pseudo-scientifiques ou d'autres revues du même genre.
Il est vrai que cet article ne fait jamais mention du CO2 et qu'il a ainsi échappé au filtrage des dépêches AFP ( l'agence qui a découvert les rayons cosmétiques) Pourtant il s'agit d'un article écrit par un physicien reconnu de l'excellente Université de Duke et publié dans une revue prestigieuse à comité de lecture (le JASTP) revue par les pairs…

Alors, encore une fois : Pourquoi ? Pourquoi ce grand silence sur tous les articles scientifiques publiés dans la bonne littérature scientifique qui analysent le climat mais ne parlent pas du CO2 ?
C'est très précisément cela, la Pensée Unique…

Pensée unique 20/1/2010

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